1、NB-IOT物联网远传水表主要是侧重于数据远传功能,可以实现远程抄表,远程阀控,线上app充值、预警系统,短信提醒、阶梯水价、发送命令等。
2、IC卡预付费水表主要是通过IC卡作为水表数据的传输介质,主要侧重于预付费功能,用户将IC卡拿到供水部门先交费,后用水,欠费会自动停水。
NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用
01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产,集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理,构成数字采集系统及控制系统,广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定,同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在产业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前,用于串行通讯的接口标准包括:RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准,广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准,比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型,它属于七层OSI (open system interconnection,开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易,RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器,RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多,整个网络超过100个节点,为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上,而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点,通讯速率选96Kbps,离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层必须提供一定的网络协议,保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正,同时实现数据帧和命令帧的功能。然而,为保证数据传输质量,对每个字节进行校验的同时,应尽量减少特征字和校验字,而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20~30字节,在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议,而且被很多的工控产品生产厂家支持,该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中,因此,本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高,因此采用MODBUS ASCII方式,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性,现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线,分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ;下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图,见图1、图2:
图1:虹润仪表与PLC组网图
图2:虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率(12K 24K 48K 96K 192K)可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式,图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份,( 地址码可在仪表叁数Addr中设定),子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议,采用RTU(十六进制数)传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换,且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配,从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符,消息的开始和结束依靠间隔时间来识别,当间隔时间长于或等于35个字符时,即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错,主站将不会接收到返回桢,这时主站根据超时设定判断是否超时,如超时,作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下:
从站地址:地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址,从站接收消息并作相应处理,但不能回复消息。
功能代码:包含读、写寄存器。
数据:以二进制代码传输。
CRC16:循环冗余校验,校验从从站地址到数据区最后一个字节,计算多项式码为A001(hex)。
(1)、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口,如RS-485,RS-232等。
波 特 率 2400~9600bps(可由设定仪表二级参数自由更改,设定仪表二级参数BT,默认4800)。
(2)、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验
(3)、消息桢格式(读、写功能是从主站角度定义的)
读寄存器桢
读寄存器返回桢
写寄存器桢
写寄存器返回桢
错误返回桢
功能代码表:1
错误代码表:2
3、产品
05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信,实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便, 方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。
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(资料参考:搜狐网)
1、总体设计框架
城市排水在线监控管理系统基于地理信息系统(GIS),应用物联网技术,建立实时数据采集平台,通过智能 感知设备实时采集排水管网运行中的液位、流速、流量、可燃气体浓度(沼气),排水井盖的真实情况,城市 低洼地段积水状况及相关视频等数据,并采用可视化方式进行有机整合,形成“城市排水物联网”。
2、城市管网在线监控系统总体框架图
3、系统软件功能
本系统软件主要包括在线监控管理、管道健康状况评估、基础数据管理、报警定义管理、统计分析、辅助决策和系统管理功能模块组成。
4、系统登录
为确保系统数据安全性及可追踪性,登录软件需要输入用户名和密码。系统会记录用户登录的时间、地点即IP地址,对系统所做的增加、删除、修改、查询等 *** 作曰志。
5、用户管理
用户管理主要用于维护用户的基本信息,主要包括用户的用户名、用户全名、职务、用户编码、部门、直属上级、性别、移动电话、办公电话、是否启用、备注和邮件地址等信息。
6、基础数据管理
基础数据管理主要用于维护支持系统运行的各种基础数据信息,主要基础数据包括设备类型、监测点、监测区域、监测设备等。基础数据信息项主要包括编码、名称、备注、是否禁用。
7、报警设置
报警设置用于灵活设置各监测点监测数据的报警阈值,以及感知设备本身运行状况参数报警值(如电池电量等)。报警值可以根据监测参数需要,设置多个等级的报警值。报警设置后,系统将对采集的数据进行及时处理、分析,按照各类报警规则触发并记录报警信息。报警信息可以打印和输出为EXCEL文件。
排水管网监测数据报警值:管网液位、流速、流量、可燃气体浓度(沼气),井盖位移量等阈值;
感知设备运行状态参数报警值:设备电池电量,设备维护、检修期,设备报废等警戒值。
8、在线监控
在线监控主要用于实时采集排水管网的液位、流速、流量、可燃气体浓度(沼气),排水井盖位置及缺损, 城市低洼处的水位变化及相关视频,并以不同的颜色显示各监测点相关参数的状态。系统同时提供基于GIS 的在线监控,以可视化的方式显示各监测点地理信息及监测的各类数据。
9、利用管道CCTV机器人管道健康评估
管道健康状况评估系统,是国际上目前用于评价管道状况最为先进和有效的手段。对市政排水管道运营管理和养护工作,合理利用资源,有效配置资金人力,能发挥巨大的辅助决策作用。但是由于国情不同,国际上的相应系统应用起来和国情有比较大的偏差,从而效果受到较大影响。另外,应用排水管道健康评估系统,能实现在办公室就能对下下管道健康状况有直观的了解(见下图),对有效指挥管理和养护,决策资金投向有直接的效能。
管道评估系统自动接收施罗德管道CCTV机器人远传的各种监测数据、视频图像等,同时可以实现分析,报警;辅助决策,包括在线GIS监控功能可直观的在地图上查看各监测点设备运行状态及数据监测情况,以及管道缺陷位置、维修进度等信息,并为其它系统提供标准数据接口,实现数据共享。
10、管道缺陷分布
系统按依据施罗德管道检测机器人的监测或巡检结果按行业、地方或者企业标准进行分类,并在GOOGLE地图或GIS地图上予以展现。管道缺陷分布主要介绍管材信息,蓝色表示正常、粉色表示破裂、红色表示脱节、灰色表示腐险、绿色表示变形、紫色表不错口、掠色表不渗漏、**表不侵入。
11、管道健康评估
根据监测结果按行业、地方或者企业标准进行缺陷等级评估,并可根据企业需求生成派工单,依托深圳施罗德非开挖技术进行相应修复或更换处理,为管网改造提供依据。
12、统计分析
系统提供按监测区域、设备类型、厂家等多角度统计分析设备资产信息,提供按时、按日、按月、按年统计分析各监测点的监测数据并以趋势图展示。统计分析的结果可以导出为Excel文件。
13、辅助决策
系统对排水管网海量的液位、流量、流速、可燃气体浓度(沼气)等监测数据进行深入挖掘、分析,为制定 科学合理的排水管网养护计划、排水能力评估,以及管网改造、规划等提供数据化的辅助决策依据。
排水管网养护计划:系统挖掘、分析排水管网当前实时的液位、流速、流量、可燃气体浓度(沼气),以及上述监测数据历史变化趋势,自动生成的排水管网养护计划(包括最近待养护的管网信息、养护时间、养护内容等);
排水防涝能力评估:系统根据排水管网基础信息,以及监测的历史数据,自动评估排水管网的排水能力评估报告(包括排水DMA分区名称、排水达标率等);
排水管网改造、规划:系统深入挖掘、分析管网基础信息、养护维修记录,及排水能力等数据,给出排水管网的改造建议,并为排水管网规划提供决策参考。
发掘科技一家专业的物联网硬件方案公司:发掘科技
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